针对目前的泡沫金属制备方法普遍存在的工艺复杂、成本较高的缺点,本项目提出了一种快速成型泡沫金属的新方法-喷射电沉积法。该方法制备的泡沫组织完全是自组织原位生长的,在加工过程中,没有其它任何辅助材料的介入,工艺简单、成本也相对低廉。并且本方法在常温、常压下进行,对外界环境和设备要求也不高。本项目研究了喷射电沉积生成泡沫金属沉积层的内在机理研究,并引入了扩散限制凝聚模型揭示了喷射电沉积过程中多孔沉积层的生长过程规律。设计和研制了喷射电沉积快速制备泡沫金属原型机,开展了泡沫金属制备试验研究,成功制备出具有一定厚度和孔隙率的泡沫镍金属样件。讨论了不同的电沉积参数(电流密度、Ni2+浓度、电解液喷射速度、电解液温度等)对泡沫镍的显微结构、孔隙率和孔径的影响趋势。最后分析了泡沫镍样本的相关力学性能、电学性能、热传导性能。研究结果表明,采用喷射电沉积能够快速成型的泡沫镍金属的孔隙率在50-70%之间、孔径在0.3mm以内;相关性能达到基本应用要求,具有良好的应用前景。
英文主题词foam metal; rapid prototyping; jet electrodeposition; Diffusion-Limited Aggregation; current density